Efeitos tóxicos induzidos pelos nanomateriais Fulereno (C60) e Nanoprata no Poliqueto Laeonereis Acuta (Nereididae) e nas comunidades bacterianas que habitam sua superfície corporal

Marques, Bianca Fell

Abstract:

 
O fulereno (C60) pertence a uma família de nanomateriais (NM) constituída exclusivamente de átomos de carbono, sendo encontrado na forma de suspensão na água (nC60). A nanoprata (nAg) possui um excepcional e amplo espectro bactericida e um custo de fabricação relativamente baixo. No entanto, pouco se sabe a respeito dos eventuais efeitos tóxicos induzidos por estes NM em organismos estuarinos. O poliqueto Laeonereis acuta tem o muco colonizado por comunidades bacterianas. Há registros de que L. acuta apresenta um gradiente corporal para concentração de EAO e capacidade antioxidante total. Neste estudo, os poliquetos foram expostos in vivo durante 24 horas ao nC60 e à nAg, separadamente. Após isso, as unidades formadoras de colônias (UFC) bacterianas foram contadas e pesadas, além de serem realizadas diversas medições bioquímicas nos poliquetos e nas bactérias. Os números de UFC bacterianas expostas ao nC60 foi menor na concentração de 0.01mg/L e os números de UFC bacterianas expostas à nAg foram similares aos dados de biomassa, diminuindo na maior concentração (1.0 mg/L) (p<0.05). A capacidade antioxidante contra radicais peroxil em homogeneizados bacterianos expostos ao nC60 foi menor na concentração de 0.1mg/L quando comparado ao controle (p<0.05). A região anterior apresentou menor capacidade antioxidante (p<0.05) nos poliquetos expostos a 1.0 mg/L, quando comparado ao controle. Os poliquetos expostos à nAg apresentaram menor capacidade antioxidante na região posterior na concentração de 1.0 mg/L quando comparado ao controle (p<0.05). O conteúdo de peróxidos lipídicos (TBARS) foi reduzido na região anterior dos poliquetos expostos nas duas menores concentrações ( 0.01 e 0.1 mg/L) de nC60 (p<0.05). Na região corporal posterior, somente os organismos expostos a maior concentração de nC60 (1.0 mg/L) mostraram aumento na concentração de TBARS quando comparado ao grupo controle (p<0.05). A atividade da enzima glutationa-Stransferase (GST) foi aumentada (p<0.05) na região média e posterior dos poliquetos expostos a 0.1 mg/L de nC60. Como conclusões pode se dizer que os dois NM induziram efeitos tóxicos ainda numa situação (escuridão) onde o fulereno não é fotoexcitado. O aumento na produção e comercialização de produtos com NM levanta a questão dos riscos ambientais associados ao desenvolvimento da nanotecnologia.
 
Fullerenes (C60) are a family of NM constituted exclusively by carbon atoms. The most environmentally relevant form of C60 is the fullerene water suspension (nC60). nAg posses an exceptional broad spectrum bactericidal activity and relatively low cost of manufacturing. The polychaete Laeonereis acuta has the mucus colonized by bacteria. There are reports that ROS concentration and total antioxidant capacity showed a body gradient in L. acuta. The worms were exposed during 24 hours to nC60 and nAg. After this, the bacterial CFU were counted and weight. Biochemical analysis polychaetes and bacterial samples were made. The number of bacterial CFUs exposed to nC60 was lower in the concentration of 0.01mg/L and the number of bacterial CFUs exposed to nAg were similar to weight data, since decreased at the higher concentration (1.0 mg/L), in relation to the other concentrations and control (p<0.05). Antioxidant capacity against peroxyl radicals in homogenates of bacterial exposed to nC60 was lower in the concentration of 0.1mg/L when compared to the control (p<0.05).The anterior region presented lower antioxidant capacity (p<0.05) in worms exposed to 1.0 mg/L, when compared to the control. Worms exposed to nAg presented lower antioxidant capacity in the posterior region of those exposed to 1.0 mg/L when compared to the control (p<0.05). Lipid peroxides content was reduced in the anterior region of worms exposed to the two highest concentrations (0.1 and 1.0 mg/L) of nC60 (p<0.05). In the posterior body region, only worms exposed to the highest nC60 concentration (1.0 mg/L) showed augmented TBARS concentration when compared with the control group (p<0.05). The activity of GST revealed to be augmented (p<0.05) in the middle and posterior region of worms exposed to 0.1 mg/L of nC60. As conclusions, can be said that the two NM induced toxics effects even in a situation (darkness) where the fullerene is not photoexcited. The increase in production and marketing of products with NM raises the question of the risks associated with the development of nanotechnology.
 
Fullerene (nC60) and nanosilver (nAg) are nanomaterials with bactericide properties. The increments in their use raise questions about their potential environmental impacts, including estuarine ones. The polychaete Laeonereis acuta (Nereididae) secretes mucus that is colonized by bacteria communities. We analyzed the biochemical responses of anterior, middle and posterior region of L. acuta and bacteria communities after nC60 or nAg exposure during 24 h. Molecular analysis showed a prevalence of Vibrio genera in the communities. Bacteria biomass was lowered in worms exposed to 1.0 mg/L of nAg. nC60 reduced total antioxidant capacity of bacteria from worms exposed to 0.1 mg/L. Worms anterior region presented lower antioxidant capacity after exposure to 1.0 mg nC60/L, and the same was observed in the posterior region of worms exposed to 1.0 mg nAg/L. Lipid peroxidation was reduced in the anterior region of worms exposed to nC60 and the opposite was observed in the posterior region.
 

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